[发明专利]50安培功耗均衡式大功率恒流源

说明书

技术领域

本发明属于电子设备技术领域，特别涉及一种50安培功耗均衡式大功率恒流源。

背景技术

随着电能消费的不断增加和能量利用形态的高功能化，大电流技术是一个在电能的产生、传输、变换、控制方面正在迅速崛起的领域。同时大功率恒流源作为稳定电源的分支，在电源的研究领域中有着非常广泛的应用范围。然而，不少应采用恒流源的场合，仍不适当地使用稳压电源，多数情况下，工作电流大的高精度的电流源仍需使用者自行设计实现。为此迫切需要设计出实用的大功率恒流源，并以其优越的性价比为各类大功率负载的驱动提供完备的服务。

在已经公开的恒流驱动电源专利，如申请号为200710056012.6大功率激光二极管驱动器中，主要关心的是对激光二极管的保护问题，驱动器的末级采用的是单个功率管控制电流的方法，无法使得最大输出电流受到限制，功率损耗大而存在的最大输出电流不够大，不能超过10安培，且可靠性低，如果末级的这个功率管损坏，整个仪器将无法工作。

发明内容

为了克服现有的大功率恒流源由于功率损耗大而存在的最大输出电流不够大、功率器件使用寿命短和系统可靠性低等方面的不足，本发明提供一种驱动大功率负载的台式恒流源仪器，该大功率恒流源采用功耗均衡式结构，使功率损耗及热量均匀分散及时排出不至于产生累积，并增强恒流驱动器的冗余度，从而提高大功率恒流源的稳定性、可靠性和最大输出电流。

本发明的技术问题通过以下措施解决：50安培功耗均衡式大功率恒流源结构包括电压控制模块1，输出显示模块2，跨导放大器3以及安全保护电路模块4。电压控制模块1中，电压基准芯片、限流电路和电压调节电路顺次连接，电压基准提供稳定精确的基准电压保证大功率恒流源的输出的稳定性，电压调节电路在限流电路限定下调节控制电压信号V_C。输出显示模块2由模式选择、LED显示顺次连接够成，电压控制模块1中限流电路的输出端V_A和跨导放大器3的输出端V_F分别作为限制电流值和输出电流值的显示控制电压，连接到输出显示模块2的模式选择端。安全保护电路模块4的控制信号分别与连接跨导放大器输入端和负载连接，实现控制保护大功率恒流源的功能。负载5正相端与大功率稳压电源连接，反相端与跨导放大器3的均衡式功率放大模块连接。

本发明所述的跨导放大器3，由前馈放大器、均衡功率放大模块、取样电阻阵列和反馈电路顺次连接构成一个完整的负反馈系统。电压控制模块1的输出端连接至跨导放大器3的前馈放大电路的同相输入端，前馈放大电路的输出端连接至跨导放大器3的均衡功率放大模块的输入端；均衡功率放大模块采用复合达林顿结构，作为其驱动级的射极跟随器为输出级提供基极驱动信号，输出级由多个相同的功率晶体管构成的并联均流电路，各个晶体管的基极串联均流电阻；取样电阻阵列由多个相同的精密功率电阻组成，每个取样电阻的一端均接入地，另一端分别连接并联均流电路各个支路的发射极结点，并且通过求和电阻阵列连接到反馈电路的同相输入端；反馈电路为同相求和运算电路，其输出端连接到前馈放大电路的反相输入端，构成跨导放大器的反馈环路。

本发明的具体的技术方案如下：

一种功耗均衡式大功率恒流源，结构有电压控制模块1，输出显示模块2，跨导放大器3，安全保护电路模块4四个部分；其中，安全保护电路模块4的防浪涌保护电路输出端与负载5连接；安全保护电路模块4的软启动保护电路的控制信号输出端口与跨导放大器3连接；电压控制模块1的输出端口V_A和跨导放大器3的输出端口V_F接到输出显示模块2的模式选择输入端，由输出显示模块2显示限流值和实际电流值；电压控制模块1的输出端口V_C与跨导放大器3连接，同时跨导放大器3的输出端与负载5连接；